(57)【要約】【課題】回転によって飛散した余分なインキや溶剤を効率よく回収でき、装置内部を傷つけることがなく、作業員の負担や作業時間も抑えられ、不良品を発生させないスピンコート装置を提供する。【解決手段】スピンコート装置１０は、基板２０を載置し、回転させる回転体１１と、回転体１１を内部に収納する収納本体１２と、回転体１１の周縁部に設けられ、回転体１１の回転によって基板２０から飛散する感光材料３０や洗浄用の溶剤等といった廃液を貯める廃液溝１３と、溶剤を塗布する溶剤塗布ノズル１６に設けられ、廃液を廃液溝１３に誘導する第１ワイパーブレード１４と、廃液溝１３から廃液を回収する回収ノズル１７に設けられ、廃液溝１３又はその付近に付着した廃液を廃液溝１３の底面方向へ誘導する第２ワイパーブレード１５等とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に塗布材を塗布し、前記基板を回転させて前記塗布材の塗布厚を略均一にするスピンコート装置であって、
前記基板を載置し、回転させる回転体と、
前記回転体の周縁部に設けられ、前記回転体の回転によって前記基板から飛散する前記塗布材及び／又は前記塗布材を洗浄する洗浄剤を溜める溝部と、
を備えるスピンコート装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたスピンコート装置において、
前記回転体に前記洗浄剤を塗布する塗布部と、
前記塗布部に設置され、前記塗布材及び／又は前記洗浄剤を前記溝部に誘導する第１誘導部と、
を備えること、
を特徴とするスピンコート装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載されたスピンコート装置において、
前記溝部から前記塗布材及び／又は前記洗浄剤を回収する回収部と、
前記回収部に設置され、前記溝部又はその付近に付着した前記塗布材及び／又は前記洗浄剤を前記溝部の底面方向へ誘導する第２誘導部と、
前記回収部に設置され、前記第２誘導部を昇降させる昇降部と、
を備えること、
を特徴とするスピンコート装置。
【請求項４】
請求項２に記載されたスピンコート装置において、
前記第１誘導部は、前記塗布材及び／又は前記洗浄剤をかき出す略直線の第１棒状体を備えており、
前記第１棒状体は、前記回転体の回転方向に対して、前方に位置する前記第１棒状体の一端部が、後方に位置する前記第１棒状体の他端部より、前記回転体の回転中心に対して外側に配置されること、
を特徴とするスピンコート装置。
【請求項５】
請求項３に記載されたスピンコート装置において、
前記第２誘導部は、前記塗布材及び／又は前記洗浄剤をかき出す略直線の第２棒状体を備えており、
前記第２棒状体は、前記回転体の回転方向に対して、前記第２棒状体における前記溝部の底面側の一端部が、前記第２棒状体の他端部より前方に配置されること、
を特徴とするスピンコート装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載されたスピンコート装置において、
前記回転体は、前記基板を吸引吸着して固定する吸引吸着部を備えており、
前記吸引吸着部を保護する保護部をさらに備えること、
を特徴とするスピンコート装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に塗布材を塗布し、基板を高速で回転させ、塗布材の塗布厚を略均一にするスピンコート装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の内部構成部品であるカラーフィルタ（ＣＦ）の製造方法の１つとして、スピンコートによって感光材料をガラスの基板上に塗布する方法がある。ダイコート等で基板上に感光材料を塗布した後に、スピンコートにより平面円周方向に高速回転することによって、基板上の感光材料の塗布厚を薄く均一にすることが可能である。この塗布方法は、ミクロン単位の塗布膜厚を必要とする分野には効果的な手法である。
【０００３】
しかし、この方法は、高速回転で余分なインキを基板上から飛散させるので、装置内の広範囲が汚れてしまう。
そのため、スピンコート装置からある枚数の基板が排出された後に、スピンコート装置は、自動洗浄を行うようになっている。洗浄用の溶剤が、溶剤塗布ノズルからスピンコート装置内にまかれ、高速回転後、回収ノズルによって廃液が回収される。
【０００４】
また、別の洗浄方法として、洗浄ブラシを用いてスピンコート装置内を洗浄する方法もあり、この方法を用い洗浄効率を向上させるレジスト塗布装置等の技術も知られている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
しかし、上述した従来の技術では、以下のような問題があった。
（１）洗浄時に、スピンコート装置内にある余分なインキや溶剤の回収が不十分であり、廃液が残ってしまっていた。
（２）廃液が残った状態で、基板を回転させると、未回収のインキや溶剤が飛散し、製品に付着してしまい、不良品の発生の原因になる可能性があった。
（３）特許文献１のレジスト塗布装置では、ブラシで擦ることで装置内部を傷つけてしまう恐れがあった。
【０００６】
（４）時間経過とともに、廃液がスピンコート装置内で徐々に固着して固着物となり、その固着物を取り除く場合は、作業員による洗浄作業の負担が大きくなり、時間も大幅にかかってしまっていた。
（５）固着物が回転時に剥離して飛散し、基板に傷がつき、不良品を作ってしまう可能性があった。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２９４２６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、回転によって飛散した余分なインキや溶剤を効率よく回収でき、装置内部を傷つけることがなく、作業員の負担や作業時間も抑えられ、不良品を発生させないスピンコート装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施例に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項１の発明は、基板（２０）に塗布材（３０）を塗布し、前記基板（２０）を回転させて前記塗布材（３０）の塗布厚を略均一にするスピンコート装置であって、前記基板（２０）を載置し、回転させる回転体（１１）と、前記回転体（１１）の周縁部に設けられ、前記回転体（１１）の回転によって前記基板（２０）から飛散する前記塗布材（３０）及び／又は前記塗布材（３０）を洗浄する洗浄剤を溜める溝部（１３）と、を備えるスピンコート装置である。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１に記載されたスピンコート装置において、前記回転体（１１）に前記洗浄剤を塗布する塗布部（１６）と、前記塗布部（１６）に設置され、前記塗布材（３０）及び／又は前記洗浄剤を前記溝部（１３）に誘導する第１誘導部（１４）と、を備えること、を特徴とするスピンコート装置である。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載されたスピンコート装置において、前記溝部（１３）から前記塗布材（３０）及び／又は前記洗浄剤を回収する回収部（１７）と、前記回収部（１７）に設置され、前記溝部（１３）又はその付近に付着した前記塗布材（３０）及び／又は前記洗浄剤を前記溝部（１３）の底面方向へ誘導する第２誘導部（１５）と、前記回収部（１７）に設置され、前記第２誘導部（１５）を昇降させる昇降部（１８）と、を備えること、を特徴とするスピンコート装置である。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項２に記載されたスピンコート装置において、前記第１誘導部（１４）は、前記塗布材（３０）及び／又は前記洗浄剤をかき出す略直線の第１棒状体（１４ａ）を備えており、前記第１棒状体は（１４ａ）、前記回転体（１１）の回転方向に対して、前方に位置する前記第１棒状体の一端部（１４ａ−１）が、後方に位置する前記第１棒状体の他端部（１４ａ−２）より、前記回転体（１１）の回転中心に対して外側に配置されること、を特徴とするスピンコート装置である。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項３に記載されたスピンコート装置において、前記第２誘導部（１５）は、前記塗布材（３０）及び／又は前記洗浄剤をかき出す略直線の第２棒状体（１５ａ）を備えており、前記第２棒状体（１５ａ）は、前記回転体（１１）の回転方向に対して、前記第２棒状体における前記溝部（１３）の底面側の一端部（１５ａ−１）が、前記第２棒状体の他端部（１５ａ−２）より前方に配置されること、を特徴とするスピンコート装置である。
【００１４】
請求項６の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載されたスピンコート装置において、前記回転体（１１）は、前記基板（２０）を吸引吸着して固定する吸引吸着部（１１ａ）を備えており、前記吸引吸着部（１１ａ）を保護する保護部をさらに備えること、を特徴とするスピンコート装置である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、回転体の周縁部に溝部を設けたので、回転体の回転による遠心力によって溝部に塗布材が溜まるようになり、飛散する塗布材の回収効率が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明は、回転によって飛散した余分なインキや溶剤を効率よく回収できるスピンコート装置を提供するという目的を、回転体の周縁部に廃液溝を設け、溶剤塗布ノズルの先端部及び回収ノズルの先端部にワイパーブレードを設置し、このワイパーブレードを用いて装置内部のインキや溶剤をかき出すことにより実現した。
【実施例１】
【００１７】
以下、図面等を参照して、本発明の実施例について、さらに詳しく説明する。
図１は、本発明によるスピンコート装置の実施例１を模式的に示す図であって、図１（Ａ）は、スピンコート装置の装置概略図であり、図１（Ｂ）は、図１のＢ部分の拡大図である。
実施例１によるスピンコート装置１０は、回転体１１と、収納本体１２と、廃液溝（溝部）１３と、第１ワイパーブレード（第１誘導部）１４と、第２ワイパーブレード１５（第２誘導部）と、溶剤塗布ノズル（塗布部）１６と、回収ノズル（回収部）１７等とを備える。
【００１８】
回転体１１は、基板２０を載置し、回転させる装置であり、基板２０を吸引吸着して固定する基板吸着円盤１１ａを備え、高速回転部位Ａに示す部分が、中央の回転軸を中心にして回転する。
【００１９】
収納本体１２は、回転体１１を内部に収納するものである。
【００２０】
廃液溝１３は、回転体１１が回転し、感光材料（塗布材）３０が飛散する飛散領域の一部である回転体１１の周縁部に設けられ、基板２０から飛散する感光材料３０、洗浄用の溶剤（洗浄剤）、それらが混合した混合液等（以下、これらをあわせて廃液と称する）を溜める場所である。
【００２１】
第１ワイパーブレード１４は、溶剤塗布ノズル１６に設置され、廃液を廃液溝１３に誘導する装置であり、廃液をかき出す略直線の第１ワイパーラバー部１４ａ（第１棒状体）を備えている。第１ワイパーラバー部１４ａは、廃液に触れるため、耐性を持った材質を用いる。例えば、溶剤が、アセトンやブチルカルビトールアセテートの場合は、ブチルゴムやバイトンが好ましく、油性インキの場合は、ニトリルゴムが好ましい。また、回転体１１と擦れて回転体１１の表面を傷つけないように、回転体１１の材質よりも硬度が低く、かつ、チリやホコリ等を発生させないように、発塵性の無いものを用いる。
【００２２】
第１ワイパーラバー部１４ａの形状は、廃液のかき出し時に、回転体１１と第１ワイパーラバー部１４ａとが十分に密着するように、直線の棒状が好ましく、例えば、第１ワイパーラバー部１４ａは、自動車のワイパー等に用いられているような一般的な形状ものを用いる。
また、第１ワイパーラバー部１４ａを常に回転体１１の表面に密着させるため、第１ワイパーラバー部１４ａを支える支点が、自由に可動するものを用いる。
【００２３】
第２ワイパーブレード１５は、回収ノズル１７に設置され、廃液溝１３又はその付近に付着した廃液を廃液溝１３の底面方向へ誘導する装置であり、廃液をかき出す略直線の第２ワイパーラバー部１５ａ（第２棒状体）を備えている。第２ワイパーラバー部１５ａの構造や材質は、上述した第１ワイパーラバー部１４ａと同様である。
【００２４】
溶剤塗布ノズル１６は、洗浄時に、回転体１１に溶剤を塗布するノズルであり、回転体１１が回転すると、回転体１１の中心部付近から徐々に外周方向に移動しながら溶剤を塗布する。
【００２５】
回収ノズル１７は、廃液溝１３から廃液を吸引し、回収するノズルである。なお、回収ノズル１７は、例えば、不図示の揺動機構、昇降機構等に設けられ、廃液溝１３に移動することができる。
【００２６】
次に、図１及び図２を参照して、実施例１によるスピンコート装置１０の動作方法について、カラーフィルタ製造工程を例に説明する。
図２は、実施例１によるスピンコート装置１０の各装置の動作方法を模式的に示す図であって、図２（Ａ）は、溶剤塗布ノズル１６の動作を示す図であり、図２（Ｂ）は、回収ノズル１７の動作を示す図であり、図２（Ｃ）は、回転体１１を上面からみた図である。
カラーフィルタを製造するには、透明なガラスの基板に感光材料を塗布し、その上にＢＭ（ブラックマトリックス）層、着色（ＲＥＤ，ＧＲＥＥＮ，ＢＬＵＥ）層、ＯＰ層等を順次に積層する。
【００２７】
したがって、まず、ダイヘッド等のコーティング装置で、感光材料３０を基板２０の略全面に塗布する。
【００２８】
ついで、図１（Ａ）に示すように、基板２０が、スピンコート装置１０の回転体１１に運ばれ、あらかじめ条件出しによって求められた適正回転数により回転体１１を高速回転させることで、基板２０が回転し、基板２０上の感光材料３０の塗布厚を薄く、かつ、均一に拡散させる。
【００２９】
さらに、高速回転を続けると、基板２０上の無駄な感光材料３０が外周方向に飛散し、回転体１１の側面に付着し、また、遠心力によって廃液溝１３に溜まる。
【００３０】
塗布工程は、数１００枚又は数１０００枚という単位で連続的に行われるが、その途中で任意に設定した枚数（例えば、１００枚、２００枚等）が終了すると、スピンコート装置１０は、自動的に洗浄工程に移行する。
洗浄工程は、まず、溶剤塗布ノズル１６を用いて回転体１１の表面に溶剤をまき、回転体１１が高速回転し、内部の洗浄を行なう。
【００３１】
ついで、回転体１１には、廃液溝１３に落しきれない廃液が残っているので、回転体１１が低速回転に移行し、図２（Ａ）に示すように、溶剤塗布ノズル１６の先端部が回転体１１の中央部付近に移動し、第１ワイパーラバー部１４ａと回転体１１の表面とが接触する。その後、溶剤塗布ノズル１６が、回転体１１の外周方向に移動し、第１ワイパーラバー部１４ａが、廃液を徐々に廃液溝１３へ流し込む。この場合、回転体１１が回転しながら、溶剤塗布ノズル１６が低速で外周方向に移動するため、回転体１１の略全面を洗浄することができる。なお、溶剤塗布ノズル１６が外周部まで達したら、溶剤塗布ノズル１６は、所定位置に戻る。
【００３２】
さらに、図２（Ｂ）に示すように、回収ノズル１７が廃液溝１３に移動し、第２ワイパーブレード１５に設けられた第２ワイパーラバー部１５ａが、廃液溝１３の壁面付近に付着している廃液を廃液溝１３の底面方向へ誘導し、回収ノズル１７が廃液を吸収し、回収する。
そして、自己洗浄が終了し、上記の工程で感光材料３０の塗布された基板２０が、回転体１１に再投入され、残りのＢＭ層、着色層、ＯＰ層についても、塗布材を変えて、同様の塗布工程が行われ、カラーフィルタが完成する。
【００３３】
ここで、図２（Ｃ）を用いて第１ワイパーラバー部１４ａの条件について詳しく説明する。
回転体１１は、回転中心Ｃを中心として、回転方向Ｄに示す方向に回転する。洗浄時に、溶剤塗布ノズル１６は、ノズル回転中心Ｅを中心にして、基板吸着円盤１１ａ付近から、廃液溝１３に向かって、ノズル移動方向Ｆに示す方向に、低速で移動する。この状態で、第１ワイパーラバー部１４ａは、回転体１１の回転方向Ｄに対して、前方に位置する第１ワイパーラバー部の一端部１４ａ−１が、後方に位置する第１ワイパーラバー部の他端部１４ａ−２より、回転体１１の回転中心Ｃに対して外側に配置されるように、第１ワイパーラバー部１４ａの設置角度を調節する。
【００３４】
このように、実施例１によれば、以下のような種々の効果がある。
（１）回転体１１の周縁部に廃液溝１３を設けたので、廃液溝１３に廃液が溜まるようになり、廃液を容易に除去でき、作業員による洗浄の労力も軽減され、洗浄時に使用する溶剤の少量化がはかれる。
【００３５】
（２）第１，２ワイパーブレードを設けたので、廃液を効率よく回収できるようになり、残留する廃液の量は大幅に減少し、洗浄回数を減らすことができ、残留廃液の減少にともない、高速回転時に、廃液の飛散が減少するため、製品の良品化と歩留まりを向上させることができる。
【００３６】
（３）溶剤塗布ノズル１６，回収ノズル１７に各ワイパーブレードを設けたので、新たな設備投資は必要なく、また、非常に簡易に、ワイパーブレードの移動、収納を行うことができ、洗浄力も大幅に向上する。
（４）第１ワイパーラバー部の配置角度が明確になり、廃液をかき出しやすい配置角度にしたので、より効率良く廃液をかき出すことができる。
（５）各ワイパーラバー部に、各種ゴムを用いたので、回転体１１の表面の損傷を防止することができる。
【実施例２】
【００３７】
図３は、実施例２による回収ノズルの周辺部及び動作を模式的に示す図である。
なお、前述した実施例１と同様な機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に統一した符号を付して、重複する説明や図面を適宜省略する。
実施例２における、実施例１の回収ノズル周辺部と異なる点は、回収ノズル１７が、第２ワイパーブレード１５を昇降させるエアーシリンダ（昇降部）１８を備える点である。
また、回収ノズル周辺部の装置構成は、エアーシリンダ１８の移動部に、第２ワイパーブレード１５を設置し、空気の供給により、第２ワイパーブレード１５がエアーシリンダの移動部に追従するように位置を変える。なお、第２ワイパーブレード１５に、ブレーキ付きのエアーシリンダを用いて、移動を制御してもよい。
【００３８】
次に、実施例２による回収ノズル１７の動作を説明する。
まず、図３（Ａ）に示すように、回収ノズル１７が廃液溝１３に移動し、エアーシリンダ１８に設置された第２ワイパーブレード１５が下降し、廃液溝１３の壁面に密着した後に、回転体１１が低速回転し、廃液のかき出しを行なう。
ついで、図３（Ｂ）に示すように、第２ワイパーブレード１５が上昇し、回収ノズル１７の先端部が下降して吸引を開始し、吸引が終了したら回収ノズル１７は、所定位置に戻る。
【００３９】
なお、図３（Ｃ）に示すように、第２ワイパーブレード１５での廃液のかき出しと、回収ノズル１７での廃液の吸引とを同時に行ってもよい。
【００４０】
このように、実施例２によれば、第２ワイパーブレード１５を昇降させるエアーシリンダ（昇降部）１８を設けたので、廃液の性質を考慮しながら任意のタイミングで廃液溝１３から廃液の回収ができるようになり、それによって、廃液の回収率が向上し、作業時間も短縮することが可能である。
【００４１】
（変形例）
以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
（１）図４は、回収ノズルの変形例を模式的に示す図である。上述した各実施例で、回収ノズル１７には、第２ワイパーブレード１５が設置されている例を挙げて説明したが、回転体１１の遠心力や、廃液の粘度等を考慮して、回転体１１の回転のみで廃液溝１３に十分に廃液が溜まる場合は、各ワイパーブレードを設置しなくてもよい。このようにすれば、廃液溝１３のみを設ければよいので、低コストな設備投資で廃液の回収効率を向上させることができる。
【００４２】
（２）上述した各実施例で、各ワイパーブレードは、溶剤塗布ノズル１６及び回収ノズル１７に設置する例で説明したが、他の装置等との干渉がある場合には、各ワイパーブレードが独立して駆動する別の機構を設けてもよい。
【００４３】
（３）上述した各実施例で、廃液溝１３は、回転体１１の周縁部の一例として、回転体１１の縁付近に環状で設けたが、基板吸着円盤１１ａより外側で回転体１１の側面より内側の領域ならば、任意の位置でもよく、また、環状の廃液溝１３を２つ以上設けてもよい。
【００４４】
（４）上述した各実施例では、洗浄時に、各ワイパーブレードで廃液をかき出す例で説明したが、洗浄工程に入る前に、各ワイパーブレードによって、先に感光材料３０をかき出して回収した後に、溶剤を塗布し、再び、各ワイパーブレードで廃液をかき出してもよい。このようにすれば、回収した感光材料３０を再利用できるので、資源の無駄を省くことができる。
【００４５】
（５）実施例２では、第２ワイパーブレード１５を昇降させるエアーシリンダ１８を設ける例で説明したが、廃液溝１３が複雑な形状の場合は、第２ワイパーブレード１５をあらかじめ小型にして収納し、回収ノズル１７の先端部が廃液溝１３に移動した後に、第２ワイパーブレード１５が開くようにしてもよい。
【００４６】
（６）図５は、第２ワイパーラバー部１５ａが廃液溝１３の側面に密着している様子を模式的に示した図である。なお、図中のＧ部分が廃液溝１３の底面である。上述した各実施例では、図５（Ａ）に示すように、回転方向Ｄと第２ワイパーラバー部１５ａの長手方向とが略直行していたが、図５（Ｂ）に示すように、第２ワイパーラバー部１５ａの配置角度を、回転体１１の回転方向Ｄに対して、第２ワイパーラバー部における廃液溝１３の底面側の一端部１５ａ−１が、第２ワイパーラバー部の他端部１５ａ−２より前方に配置されるように、調節してもよい。このようにすれば、廃液をより効率よく廃液溝１３の底面方向へ誘導することができ、回収ノズル１７で廃液を回収しやすくなる。
【００４７】
（７）洗浄時に、基板吸着円盤１１ａに設けられた吸着孔に、廃液が不用意に入り込まないように、基板吸着円盤１１ａを保護する保護盤（保護部）を設けて洗浄してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明によるスピンコート装置の実施例１を模式的に示す図である。
【図２】実施例１によるスピンコート装置１０の各装置の動作方法を模式的に示す図である。
【図３】実施例２による回収ノズルの周辺部及び動作を模式的に示す図である。
【図４】回収ノズルの変形例を模式的に示す図である。
【図５】第２ワイパーラバー部１５ａが廃液溝１３の側面に密着している様子を模式的に示した図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０  スピンコート装置
１１  回転体
１２  収納本体
１３  廃液溝
１４  第１ワイパーブレード
１５  第２ワイパーブレード
１６  溶剤塗布ノズル
１７  回収ノズル
２０  基板
３０  感光材料
【図１】
2005095830.tif 000003
【図２】
2005095830.tif 000004
【図３】
2005095830.tif 000005
【図４】
2005095830.tif 000006
【図５】
2005095830.tif 000007